500-2700MHz寬帶功率放大器設(shè)計

來源: 發(fā)布時間:2022-03-25

    所述輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊具有大功率匹配輸入端、低功率匹配輸入端和輸出公共端,分別連接至所述寬帶大功率放大器模塊的輸出端、所述超寬帶低功率放大器模塊的輸出端和所述寬帶可重構(gòu)功率放大器的射頻輸出端;所述供電控制模塊與所述輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊、寬帶大功率放大器模塊、超寬帶低功率放大器模塊和輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊連接;所述供電控制模塊用于在選擇寬帶大功率模式時發(fā)送信號控制各個模塊工作在以下狀態(tài):所述超寬帶低功率放大器模塊偏置掉電,所述寬帶大功率放大器模塊偏置上電,所述輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊重構(gòu)為大功率輸入匹配網(wǎng)絡(luò),所述輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊重構(gòu)為大功率輸出匹配網(wǎng)絡(luò),使射頻信號輸入到所述大功率輸入匹配網(wǎng)絡(luò)進入寬帶大功率放大器模塊放大后,由大功率輸出匹配網(wǎng)絡(luò)至射頻輸出端輸出;所述供電控制模塊用于在選擇超寬帶低功率線性放大模式時發(fā)送信號控制各個模塊工作在以下狀態(tài):所述寬帶大功率放大器模塊偏置掉電,所述超寬帶低功率放大器模塊偏置上電,所述輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊重構(gòu)為低功率輸入匹配網(wǎng)絡(luò),所述輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊重構(gòu)為低功率輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。寬帶放大器的匹配電路設(shè)計方法也與窄帶放大器不一樣。500-2700MHz寬帶功率放大器設(shè)計

    本公開中使用的“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現(xiàn)該詞前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件?!吧稀?、“下”、“左”、“右”等用于表示相對位置關(guān)系,當(dāng)被描述對象的位置改變后,則該相對位置關(guān)系也可能相應(yīng)地改變。下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。如圖1至圖6所示,一種高性能的超寬帶功率放大器,包括7個放大單元、輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)、輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)、漏極偏置電路、柵極偏置電路、第二柵極偏置電路,所述7個放大單元的輸出端連接輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端,輸入端連接輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端,所述漏極偏置電路的一端連接vd端,另一端連接輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò),所述柵極偏置電路的一端連接輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的右端,另一端連接vg1端,所述第二柵極偏置電路的一端和7個放大單元相連,另一端接vg2端,所述輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的左端為信號輸入端,輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的右端為信號輸出端。所述放大單元包括場效應(yīng)管q1、場效應(yīng)管q2、電阻r1、電容c1,所述場效應(yīng)管q1的源極接地,漏極連接場效應(yīng)管q2的源極,柵極連接輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端;所述場效應(yīng)管q2的漏極接輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端。河南低頻寬帶功率放大器系列寬帶大功率微波功放在通信發(fā)射機的應(yīng)用越來越多,第三代半導(dǎo)體氮化鉀技術(shù)越來越適用寬帶功率放大器的應(yīng)用。

    第九電容、第十五電感和第十六電感,以及并聯(lián)的電阻和第十一電容一起依次串聯(lián)在所述大功率輸入匹配單元的輸入端和輸出端之間;且第十五電感和第十六電感之間的節(jié)點通過第十電容接地,第十七電感連接在第十六電感和電阻之間的節(jié)點與地之間。在根據(jù)本發(fā)明所述的寬帶可重構(gòu)功率放大器中,推薦地,所述低功率輸入匹配單元包括:第十八電感至第二十電感、第二電阻、第十二電容至第十三電容;第十九電感、第十二電容和第十八電感,以及并聯(lián)的第二電阻和第十三電容一起依次串聯(lián)在所述低功率輸入匹配單元的輸入端和輸出端之間;且第十二電容和第十八電感之間的節(jié)點通過第二十電感接地。在根據(jù)本發(fā)明所述的寬帶可重構(gòu)功率放大器中,推薦地,所述寬帶大功率放大器模塊包括:級放大器、第二級放大器、第三級放大器、中間級匹配網(wǎng)絡(luò)和第二中間級匹配網(wǎng)絡(luò);所述級放大器、第二級放大器和第三級放大器分別包括一個、兩個和八個場效應(yīng)管,且均由所述供電控制模塊提供偏置電壓;所述寬帶大功率放大器模塊的輸入信號經(jīng)過級放大器放大后,通過中間級匹配網(wǎng)絡(luò)平均分為兩路分別輸入到第二級放大器的兩個場效應(yīng)管放大后。

    該實施例中輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊400包括大功率輸出匹配單元410、低功率輸出匹配單元420和輸出切換單元430。大功率輸出匹配單元410的輸入端與寬帶大功率放大器模塊200的輸出級場效應(yīng)管的寄生輸出端連接。低功率輸出匹配單元420的輸入端與超寬帶低功率放大器模塊300的輸出級場效應(yīng)管的寄生輸出端連接。輸出切換單元430的輸入端與大功率輸出匹配單元410的輸出端連接,輸出切換單元430的第二輸入端與低功率輸出匹配單元420的輸出端連接,輸出切換單元430的輸出端連接至輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊400的輸出公共端,且輸出切換單元430根據(jù)供電控制模塊500的控制信號切換大功率輸出匹配單元410或者低功率輸出匹配單元420工作。具體地,其中輸出切換單元430包括:第九電感l(wèi)9至第十一電感l(wèi)11、第五電容c5至第六電容c6、場效應(yīng)管f1和第二場效應(yīng)管f2。第九電感l(wèi)9、第十一電感l(wèi)11和第六電容c6串聯(lián)在輸出切換單元430的輸入端與輸出切換單元430的輸出端之間;第九電感l(wèi)9和第十一電感l(wèi)11之間的節(jié)點通過第五電容接地,同時通過第十電感l(wèi)10連接輸出切換單元430的第二輸入端,且輸出切換單元430的輸入端通過場效應(yīng)管f1接地,輸出切換單元430的第二輸入端通過第二場效應(yīng)管f2接地。高頻寬帶射頻功率放大器1000-3000MHz100W。

    高頻滾降較嚴重,增益平坦度指標較差;而本實用新型的二維分布式的三堆疊場效應(yīng)管,有兩條輸入人工傳輸線,和一條共用的輸出人工傳輸線,等效為兩條100歐姆的輸入人工傳輸線并聯(lián),輸入阻抗匹配較好,同時,輸出匹配采用共用傳輸線的形式,在與傳統(tǒng)分布式功率放大器等功率的條件下,可以改善效率和功率指標。在整個二維高增益行波功率放大器中,晶體管的尺寸和其他電阻、電容的大小是綜合考慮整個電路的增益、帶寬和輸出功率等各項指標后決定的,通過后期的版圖設(shè)計與合理布局,可以更好地實現(xiàn)所要求的各項指標,實現(xiàn)在高功率輸出能力、高功率增益、良好的輸入輸出匹配特性。以上所述為本實用新型的較佳實施例,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。短波通信的普及,短波信道質(zhì)量變差,再加上用戶短波通信需求的覆蓋面積增大,短波通信正向更大功率方向發(fā)展。湖南U段寬帶功率放大器價格多少

或在射極回路接入補償電容器C,在高頻時它的容抗降低,削弱了R兩端的負反饋電壓,從而提高放大倍數(shù)。500-2700MHz寬帶功率放大器設(shè)計

    本發(fā)明的輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100通過控制并聯(lián)hemt器件的導(dǎo)通和截止,既實現(xiàn)了傳統(tǒng)的開關(guān)切換模式功能,又達到了每路匹配的效果,帶寬更寬、損耗更小。請參閱圖10,為根據(jù)本發(fā)明推薦實施例的寬帶可重構(gòu)功率放大器中寬帶大功率放大器模塊的電路原理圖。如圖10所示,該寬帶大功率放大器模塊200推薦包括:級放大器、第二級放大器、第三級放大器、中間級匹配網(wǎng)絡(luò)210和第二中間級匹配網(wǎng)絡(luò)220。級放大器包括一個場效應(yīng)管,即ganhemt管芯p1,其輸入端連接至輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100的輸出端。第二級放大器包括兩個場效應(yīng)管,即第二ganhemt管芯p2和第三ganhemt管芯p3。第三級放大器包括八個場效應(yīng)管,即第四ganhemt管芯p4、第五ganhemt管芯p5、第六ganhemt管芯p6、第七ganhemt管芯p7、第八ganhemt管芯p8、第九ganhemt管芯p9、第十ganhemt管芯p10和第十一ganhemt管芯p11。這些場效應(yīng)管的柵極均連接至供電控制模塊500,由供電控制模塊500提供外部控制電壓控制其柵極偏置。級放大器輸出端通過中間級匹配網(wǎng)絡(luò)210連接到第二級放大器輸入端,第二級放大器輸出端通過第二中間級匹配網(wǎng)絡(luò)220連接到第三級放大器輸入端。其中,寬帶大功率放大器模塊200的輸入信號經(jīng)過級放大器放大后。500-2700MHz寬帶功率放大器設(shè)計

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